基于8051內(nèi)核的CISC微控制器迄今為止，MCS-51已成為8位機(jī)中運(yùn)行最慢的系列。現(xiàn)在Dallas推出的DS89C430系列產(chǎn)品在保持與80C51引腳和指令集兼容的基礎(chǔ)上，每個機(jī)器周期僅為一個時鐘，實(shí)現(xiàn)了8051系列的最高吞吐率。一般而言，對于現(xiàn)有的基于8051的應(yīng)用軟件可以直接寫入DS89C430而無需進(jìn)行更改。除此之外，DS89C430還在許多其他方面引入了新的功能，從而為具體應(yīng)用提供了更多靈活性。下面介紹DS89C430不同于8051的功能和特點(diǎn)。
片內(nèi)程序存儲器及應(yīng)用片內(nèi)程序存儲器邏輯上分為成對的8 KB、16 KB或32 KB閃存單元，以支持在應(yīng)用編程。這允許器件在應(yīng)用軟件的控制下修改程序存儲器，應(yīng)用系統(tǒng)能夠在執(zhí)行其主要功能的情況下，完成在線軟件升級。DS89C430集成了64 B加密陣列，允許用戶以加密形式查看數(shù)據(jù)，進(jìn)行程序代碼校驗(yàn)。器件支持通過RS-232串口實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)編程。在系統(tǒng)編程通過將器件的一個或多個外部引腳設(shè)置為某特定狀態(tài)來激活引導(dǎo)加載程序。器件啟動后，開始執(zhí)行駐留于器件內(nèi)部專用ROM的加載程序。一旦收到一個回車符號，串口就執(zhí)行自動波特率功能，并與主機(jī)的波特率同步。
簡單的引導(dǎo)加載程序接口允許使用幾種方法來實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與目標(biāo)微控制器間的通信。最簡單的方法是使用Dallas的微控制器工具包(MTK)軟件.它具有高度前端特征，簡化了目標(biāo)配置，上傳、下載代碼以及特殊功能配置等任務(wù)操作。雙數(shù)據(jù)指針8051微控制器是通過MOVX指令來訪問片外數(shù)據(jù)空間的，用MOVX@DPTR指令可訪問整個64 KB的片外數(shù)據(jù)存儲器。傳統(tǒng)的8051只有一個數(shù)據(jù)指針DPTR，要將數(shù)據(jù)從一個地址移到另一個地址非常麻煩。DS89C430則具備雙數(shù)據(jù)指針DPTR0和DPTRl，因此軟件可以使用一個指針裝載源地址，另一個指針裝載目的地址。DPTR0的SFR地址與805l相同(82H和83H)，因此使用該指針時源代碼無需更改，DPTRl位于84H和85H地址。所有與數(shù)據(jù)指針相關(guān)的操作都使用活動數(shù)據(jù)指針，活動指針通過控制位SEL選擇。每個指針還各有一個控制位，決定INCDPTR操作是遞增還是遞減數(shù)據(jù)指針值。在拷貝數(shù)據(jù)塊時，與使用單數(shù)據(jù)指針相比，雙數(shù)據(jù)指針可以節(jié)省大量代碼。
用戶通過轉(zhuǎn)換SEL位來轉(zhuǎn)換活動數(shù)據(jù)指針，其中一種方法可通過執(zhí)行INCDPS指令來實(shí)現(xiàn)。對于這些大的數(shù)據(jù)塊拷貝，用戶必須頻繁執(zhí)行該指令來轉(zhuǎn)換DPTR0和DPTRl。為了在節(jié)省代碼的同時提高運(yùn)行速度和效率，DS89C430又包含了一個轉(zhuǎn)換選擇位 (TSL)，來確定執(zhí)行MOVX指令時硬件是否自動轉(zhuǎn)換SEL位，這樣就可以省去INCDPS指令并進(jìn)一步提高運(yùn)行速度。大的數(shù)據(jù)塊拷貝需要源指針和目的指針逐字節(jié)尋址數(shù)據(jù)空間，傳統(tǒng)的方法是通過使用INCDPTR指令來增加數(shù)據(jù)指針。為了進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)傳輸速率，引入了自動增減控制位(AID)，用以確定執(zhí)行MOVX指令時，是否會自動增減活動指針值。表l為各種情況下DS80C320和DS89C430進(jìn)行64B數(shù)據(jù)塊傳輸時的速度比較。從表l中可以看出，采用雙數(shù)據(jù)指針后運(yùn)行速度得到極大提高。電源管理和時鐘分頻控制CMOS電路的功耗主要由兩部分組成：連續(xù)漏電流造成的靜態(tài)功耗以及對負(fù)載電容進(jìn)行充放電所需的轉(zhuǎn)換開關(guān)電流造成的動態(tài)功耗。
其中，動態(tài)功耗是總體功耗的主要部分，該功耗(PD)可以通過負(fù)載電容(CL)、電源電壓(VDD)和工作頻率(f)進(jìn)行計(jì)算，即：PD=CL×VDD2×f。對于某具體應(yīng)用，電容和電源電壓相對固定，而處理器的處理速度在不同時刻可能是不同的，因此工作頻率可以根據(jù)不同需要進(jìn)行調(diào)整，從而在不影響系統(tǒng)性能的前提下達(dá)到降低功耗的要求。DS89C430支持三種低功耗節(jié)電模式。①系統(tǒng)時鐘分頻控制：允許微控制器使用內(nèi)部分頻的時鐘源繼續(xù)工作，以節(jié)省功耗。通過軟件設(shè)置時鐘分頻控制位，設(shè)置工作速率為每機(jī)器周期1024個振蕩器周期.②空閑模式：以靜態(tài)方式保持程序計(jì)數(shù)器，并掛起處理器。在此模式中，處理器不取指令也不執(zhí)行指令。除了外圍接口時鐘保持為活動狀態(tài)以及定時器、看門狗、串口和電源監(jiān)視功能仍然工作外，所有的資源均保存。處理器能夠使用允許的中斷源退出空閑模式。③停機(jī)模式：禁止處理器內(nèi)部的所有電路。所有片內(nèi)時鐘、定時器和串口通信都停止運(yùn)行，處理器不執(zhí)行任何指令。通過使用六個外部中斷中的任何一個，處理器都能夠退出停機(jī)模式。
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